[發明專利]一種具有復合電樞結構的磁場調制型永磁直線發電機

有效

• 申請號: 201911167752.6
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110880852B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 馬明娜;張旭;徐正陽;陶偉
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02K3/04;H02K3/22
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種具有復合電樞結構的磁場調制型永磁直線發電機，是由次級(1)、初級電樞(2)以及所述次級(1)和初級電樞(2)之間的氣隙(3)構成；所述次級(1)由軛板(1a)和永磁體陣列(1b)組成，其特征在于，設置所述初級電樞(2)由調制層(2a)、空心繞組層(2b)和鐵心層(2c)組成多層的復合結構；

所述調制層(2a)為上層，包括調磁塊(4)和調制層繞組(5)；所述調磁塊(4)沿電機運動方向(9)等距離排布；所述調磁塊(4)在向所述氣隙(3)的一側為倒角、圓角或是梯形狀小齒結構；所述調制層繞組(5)由多個線圈構成，每個線圈均環繞在所述調磁塊(4)上，所述調制層繞組(5)的高度等于所述調磁塊(4)的高度；

所述調磁塊(4)采用高導磁材料；且所述調磁塊(4)的個數Z、所述永磁體陣列(1b)的極對數p₁和初級電樞(2)的電流磁場的極對數p₂之間關系滿足：Z＝|p₁±p₂|，且調制比G＝p₁/p₂，G≤3；

在所述調制層(2a)中，所述調磁塊(4)的寬度和調磁層繞組(5)寬度之和等于槽距τ_s，其中，調磁塊(4)的寬度取值為1/3τ_s～1/2τ_s；

所述空心繞組層(2b)為中間層，并緊貼下層的鐵心層(2c)放置；空心繞組層繞組(6)由多個線圈構成，且線圈纏繞在鐵心層(2c)凸出的定位窄條(8)上，用于定位和固定；設置所述調制層繞組(5)和空心繞組層繞組(6)的各相排布方式相同，并通過串聯或并聯的方式連接在一起。

2.根據權利要求1所述的磁場調制型永磁直線發電機，其特征在于：所述調制層繞組(5)與空心繞組層繞組(6)的線圈數目、電密相同，但兩層繞組的線圈匝數不同；

所述調制層繞組(5)和空心繞組層繞組(6)相數相同，為三相或為多相。

3.根據權利要求1所述的磁場調制型永磁直線發電機，其特征在于：所述定位窄條(8)采用非導磁、非導電材料，且插入并固定在鐵心(7)表面的淺槽中。

4.根據權利要求1所述的磁場調制型永磁直線發電機，其特征在于：所述磁場調制型永磁直線發電機為單邊結構，或為雙邊結構；

在雙邊結構中，所述初級電樞(2)由兩組調制層(2a)和一組空心繞組層(2b)組成，且兩組調制層繞組(5)和一組空心繞組層繞組(6)的相數和排布方式相同，其中空心繞組層(2b)位于兩組調制層(2a)的中間；所述空心繞組層(2b)的線圈纏繞在定位窄條(8)上，并固定在上、下兩層調磁塊(4)的中間；通過串聯或并聯的方式連接；

對于雙邊結構電機，所述次級(1)處于鏡像對稱位置的永磁體的極性相反，并與多層復合的初級電樞(2)形成串聯磁路結構(10)。